專利名稱：地埋電纜任意段鋪設(shè)長度的丈量方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對地埋電纜任意段鋪設(shè)長度的丈量方法及其裝置，特別是對電力電纜，不論是運(yùn)行的好電纜、還是故障電纜，當(dāng)其資料不清時(shí)，采用本裝置可迅速丈量出電纜路徑上方任意一點(diǎn)到某一端頭或任意兩點(diǎn)間的實(shí)際鋪設(shè)電纜長度。
背景技術(shù)：
在電力電纜施工及維修中，通常需要知道地埋電纜或溝道電纜路徑上方某一位置點(diǎn)到電纜終端或始端的實(shí)際鋪設(shè)長度，在電纜埋設(shè)路徑清楚的條件下，采用計(jì)米器進(jìn)行丈量；而在電纜埋設(shè)路徑不清楚的條件下，?？拷?jīng)驗(yàn)和印象試探性估量。此方法的缺點(diǎn)表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是存在不僅丈量精度難以滿足實(shí)際需要，而且存在實(shí)施過程慢和難以確定位置點(diǎn)實(shí)際鋪設(shè)長度，特別是在資料不清、電纜路徑上方有障礙物等不方便的復(fù)雜環(huán)境下難以實(shí)施；其二是由于大部分電纜埋設(shè)是多有余量盤繞，地面丈量時(shí)難以計(jì)算。申請?zhí)枮?00610041725. 0的中國專利公開了一種《金屬管線埋設(shè)長度的測量方法及其裝置》，該方法異地發(fā)射時(shí)刻確定是采用兩部校準(zhǔn)的同步時(shí)鐘比對的原理，其主要缺點(diǎn)是對兩部同步時(shí)鐘的精度和穩(wěn)定度及一致性要求較高，裝置原理線路較復(fù)雜、設(shè)備成本高昂、抗干擾性較差、時(shí)鐘同步的馴服時(shí)間較長等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對已有專利技術(shù)《金屬管線埋設(shè)長度的測量方法及其裝置》的產(chǎn)品生產(chǎn)與使用中暴露的問題而發(fā)明的新原理方法及改進(jìn)的新裝置。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種地埋電纜任意段鋪設(shè)長度的丈量方法，其特征在于，包括下述步驟(1)將端頭機(jī)測量輸出端子與被測電纜某一端頭K的芯線相連接，端頭機(jī)接地端子與被測電纜系統(tǒng)地相連接，端頭機(jī)的調(diào)頻對講電臺(tái)天線3架設(shè)到地面便于通訊位置，將供電端口接入220V市電；(2)打開端頭機(jī)電源開關(guān)使其處于待機(jī)工作狀態(tài)，其中的信號(hào)分類處理電路工作狀態(tài)首先處于“通話”狀態(tài)，按現(xiàn)場機(jī)通知再轉(zhuǎn)入“測量”狀態(tài)；(3)將現(xiàn)場機(jī)沿著被測電纜的埋設(shè)方向移動(dòng)至任意一點(diǎn)M上方地面，打開現(xiàn)場機(jī)電源開關(guān)，檢查調(diào)整現(xiàn)場機(jī)調(diào)頻對講電臺(tái)，使現(xiàn)場機(jī)的分類處理電路工作狀態(tài)開關(guān)處于“通話”狀態(tài)，首先與端頭機(jī)值守人員對話正常后，通知其一起轉(zhuǎn)入“測量”狀態(tài)，由現(xiàn)場機(jī)操作鍵控制開始測量，現(xiàn)場機(jī)產(chǎn)生的時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖按周期Tr重復(fù)啟動(dòng)各路時(shí)間差計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，同時(shí)經(jīng)現(xiàn)場機(jī)調(diào)頻對講電臺(tái)及天線向端頭機(jī)發(fā)送時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖；端頭機(jī)由其天線與調(diào)頻對講電臺(tái)接收到同步基準(zhǔn)脈沖后，觸發(fā)產(chǎn)生電磁波測量信號(hào)經(jīng)被測電纜發(fā)射出去，同時(shí)經(jīng)端頭機(jī)的調(diào)頻對講電臺(tái)與天線向現(xiàn)場機(jī)回送其接收后整形的同步基準(zhǔn)脈沖和產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖信號(hào)；現(xiàn)場機(jī)經(jīng)其天線與調(diào)頻對講電臺(tái)接收端頭機(jī)回送的同步基準(zhǔn)脈沖和發(fā)射基準(zhǔn)脈沖信號(hào)后分別終止其相應(yīng)時(shí)間差計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，在地面電纜路徑某一點(diǎn)M上，經(jīng)現(xiàn)場機(jī)天線及現(xiàn)場機(jī)測量接收電路接收被測電纜金屬管線輻射的電磁波測量信號(hào)終止其時(shí)間差計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，并自動(dòng)讀取各種時(shí)間差測量值與信號(hào)波形采樣值，進(jìn)行信號(hào)分析、各種誤差補(bǔ)償與測量計(jì)算與數(shù)據(jù)保存，經(jīng)顯示器輸出被測電纜某一端頭K到被測電纜的埋設(shè)方向任意一點(diǎn)M間實(shí)際鋪設(shè)電纜長度L的數(shù)據(jù)；(4)采用步驟(1) ( 方法測得現(xiàn)場機(jī)沿著被測電纜的埋設(shè)方向移動(dòng)至任意另一點(diǎn)N距端頭K的埋設(shè)電纜實(shí)際長度L’，將測得兩個(gè)點(diǎn)的埋設(shè)電纜長度求差即得到被測電纜的埋設(shè)方向上任意兩點(diǎn)M、N間的埋設(shè)電纜的長度。一種采用上述方法的丈量裝置，包括與被測電纜某一端頭K的芯線相連接端頭機(jī)、沿著被測電纜的埋設(shè)方向移動(dòng)至任意一點(diǎn)M上方地面的現(xiàn)場機(jī)，現(xiàn)場機(jī)包括晶體振蕩器產(chǎn)生高頻信號(hào)送控制測量電路CPU，經(jīng)整形產(chǎn)生采樣計(jì)數(shù)所需的高頻脈沖、經(jīng)整形分頻產(chǎn)生低頻周期為Tr的時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖，經(jīng)第一信號(hào)分類處理電路送第一調(diào)頻對講電臺(tái)，由第一天線發(fā)射；端頭機(jī)包括第三天線與第二調(diào)頻對講電臺(tái)接收現(xiàn)場機(jī)發(fā)射的同步基準(zhǔn)脈沖，經(jīng)第二信號(hào)分類處理電路送控制電路，控制電路由接收的同步基準(zhǔn)脈沖觸發(fā)產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖，控制功率源電路和測量發(fā)射電路經(jīng)被測電纜端頭K發(fā)射電磁波測量信號(hào)，同時(shí)經(jīng)第二信號(hào)分類處理電路、第二調(diào)頻對講電臺(tái)與第三天線向現(xiàn)場機(jī)回送其接收后整形的同步基準(zhǔn)脈沖和觸發(fā)產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖；現(xiàn)場機(jī)經(jīng)第一天線與第一調(diào)頻對講電臺(tái)接收端頭機(jī)回送的同步基準(zhǔn)脈沖和發(fā)射基準(zhǔn)脈沖，再經(jīng)第一信號(hào)分類處理電路送控制測量電路CPU，現(xiàn)場機(jī)經(jīng)第二天線及測量接收電路接收被測電纜輻射的電磁波測量信號(hào)，送控制測量電路CPU，CPU進(jìn)行各時(shí)間差測量、 采樣信號(hào)分析與誤差補(bǔ)償，最終送顯示器輸出被測電纜端頭κ到現(xiàn)場機(jī)所處M點(diǎn)間鋪設(shè)的實(shí)際長度L數(shù)據(jù)。上述裝置中，所述現(xiàn)場機(jī)包括存貯器和通信口，經(jīng)操作鍵盤控制，存貯器用于保存測得的信號(hào)波形和計(jì)算數(shù)據(jù)，通信口用于將保存在存貯器中的信號(hào)波形和計(jì)算數(shù)據(jù)打印或調(diào)用。所述端頭機(jī)和現(xiàn)場機(jī)中的信號(hào)分類處理電路采用時(shí)域分離與合成電路，其中的 “通話”與“測量”兩種工作狀態(tài)由二選一雙向模擬開關(guān)控制切換調(diào)頻通訊傳輸?shù)耐ㄔ捇驕y量同步脈沖信號(hào)。該分類處理電路也可采用頻域分離與合成電路，調(diào)頻通訊傳輸?shù)耐ㄔ捙c測量同步脈沖信號(hào)經(jīng)高、低通濾波器與求和放大器頻域分離與合成，不再需要單獨(dú)設(shè)置“通話”與“測量”兩種工作狀態(tài)開關(guān)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的測量方法徹底放棄了由兩部時(shí)鐘同步原理的異地發(fā)射時(shí)刻基點(diǎn)確定方法，采用通過自由空間調(diào)頻波向異地設(shè)備發(fā)送時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖、接收異地設(shè)備回送的時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖和其觸發(fā)產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖，進(jìn)而異地確定發(fā)射時(shí)刻基點(diǎn)的新方法。調(diào)頻對講電臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)通話與測量同步脈沖兩類不同用途信號(hào)的異地傳送功能的時(shí)域或頻域信號(hào)分類處理原理。具有能精確丈量地埋電纜任一特定點(diǎn)到某一端點(diǎn)或任兩特定點(diǎn)間地埋電纜的實(shí)際鋪設(shè)長度、使用快捷簡便的優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1為本發(fā)明方法的工作示意圖。圖2為本發(fā)明方法所涉及丈量裝置的功能結(jié)構(gòu)框圖。其中(a)圖為端頭機(jī)結(jié)構(gòu)框圖；(b)圖為現(xiàn)場機(jī)結(jié)構(gòu)框圖。圖3為圖2中信號(hào)分類處理電路的兩個(gè)具體實(shí)例原理圖。其中(a)圖為時(shí)域分離與合成電路原理圖；(b)圖為頻域分離與合成電路原理圖。圖4為本發(fā)明方法時(shí)間測量脈沖關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明方法所涉及地埋電纜丈量裝置由端頭機(jī)和現(xiàn)場機(jī)兩部分組成。端頭機(jī)和現(xiàn)場機(jī)之間通過無線調(diào)頻對講電臺(tái)聯(lián)系，調(diào)頻對講電臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)對通話與測量同步脈沖兩類不同用途信號(hào)的異地傳送功能。丈量步驟(1)按圖1所示將端頭機(jī)測量輸出端子與被測電纜某一端頭K的芯線相連接，端頭機(jī)接地端子與被測電纜系統(tǒng)地相連接，端頭機(jī)調(diào)頻對講電臺(tái)天線3架設(shè)到地面便于通訊位置，將供電端口接入220V市電；(2)打開端頭機(jī)電源開關(guān)使其處于待工作狀態(tài)(對采用圖3結(jié)構(gòu)一信號(hào)分類處理電路，工作狀態(tài)開關(guān)首先處于“通話”狀態(tài)，按現(xiàn)場機(jī)通知再轉(zhuǎn)入“測量”狀態(tài))；(3)將現(xiàn)場機(jī)沿著被測電纜的埋設(shè)方向移動(dòng)至如圖1中所示任意一點(diǎn)M上方地面， 打開電源開關(guān)，檢查調(diào)整調(diào)頻對講電臺(tái)使對話正常后(對采用圖3結(jié)構(gòu)一信號(hào)分類處理電路，工作狀態(tài)開關(guān)處于“通話”狀態(tài)首先與端頭機(jī)值守人員對話正常后，通知其一起轉(zhuǎn)入“測量”狀態(tài))，由操作鍵控制開始測量，現(xiàn)場機(jī)產(chǎn)生的時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖按周期Tr重復(fù)啟動(dòng)各路時(shí)間差計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，同時(shí)經(jīng)調(diào)頻對講電臺(tái)及天線1向空中為端頭機(jī)發(fā)送時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖；端頭機(jī)由其天線3與調(diào)頻對講電臺(tái)接收到同步基準(zhǔn)脈沖后，由其觸發(fā)產(chǎn)生電磁波測量信號(hào)經(jīng)被測電纜發(fā)射出去、同時(shí)經(jīng)調(diào)頻對講電臺(tái)與天線3向現(xiàn)場機(jī)回送其接收后整形的同步基準(zhǔn)脈沖和產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖信號(hào)；現(xiàn)場機(jī)經(jīng)天線1與調(diào)頻對講電臺(tái)接收端頭機(jī)回送的同步基準(zhǔn)脈沖和發(fā)射基準(zhǔn)脈沖信號(hào)分別終止其相應(yīng)時(shí)間差計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，在地面電纜路徑某一點(diǎn)M上經(jīng)天線2及測量接收電路接收被測電纜金屬管線輻射的電磁波測量信號(hào)終止其時(shí)間差計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，并自動(dòng)讀取各種時(shí)間差測量值與信號(hào)波形采樣值、進(jìn)行信號(hào)分析、各種誤差補(bǔ)償與測量計(jì)算與數(shù)據(jù)保存，經(jīng)液晶顯示器輸出被測電纜某一端頭K到被測電纜的埋設(shè)方向任意一點(diǎn)M間實(shí)際鋪設(shè)電纜長度L的數(shù)據(jù)；(4)同⑴ (3)步驟可測得現(xiàn)場機(jī)沿著被測電纜的埋設(shè)方向移動(dòng)至如圖1中所示任意一點(diǎn)N距端頭K的埋設(shè)電纜實(shí)際長度L’，將測得兩個(gè)點(diǎn)的埋設(shè)電纜長度求差即得到被測電纜的埋設(shè)方向上任意兩點(diǎn)M、N間的埋設(shè)電纜長度。如圖2所示，端頭機(jī)主要完成經(jīng)調(diào)頻對講電臺(tái)與現(xiàn)場機(jī)語音交流、接收并回送現(xiàn)場機(jī)發(fā)送來的時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖、給現(xiàn)場機(jī)回送由接收的時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖觸發(fā)產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖，經(jīng)被測電纜發(fā)射電磁波測量信號(hào)；現(xiàn)場機(jī)主要完成產(chǎn)生采樣計(jì)數(shù)脈沖和時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖，經(jīng)調(diào)頻對講電臺(tái)與端頭機(jī)語音交流和向端頭機(jī)發(fā)送時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖、接收端頭機(jī)回送現(xiàn)場機(jī)的時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖和發(fā)射基準(zhǔn)脈沖，經(jīng)所埋電纜路徑任一點(diǎn)上方地面接收被測電纜金屬管線輻射的電磁波測量信號(hào)，自動(dòng)進(jìn)行信號(hào)分析、各種時(shí)間差測量與誤差補(bǔ)償，最終經(jīng)液晶顯示器輸出現(xiàn)場機(jī)所在位置到端頭機(jī)所接端頭或現(xiàn)場機(jī)分別所處兩點(diǎn)間埋設(shè)電纜的實(shí)際長度。如圖3所示，端頭機(jī)和現(xiàn)場機(jī)中的信號(hào)分類處理電路針對通話與測量同步脈沖兩類不同用途信號(hào)的異地通訊傳輸方式不同，包含兩種可選結(jié)構(gòu)電路，圖3中(a)圖為第一種結(jié)構(gòu)電路形式，它是采用兩類不同用途信號(hào)的時(shí)域分離工作原理，其中的“通話”與“測量” 兩種工作狀態(tài)由二選一雙向模擬開關(guān)控制切換調(diào)頻通訊傳輸?shù)耐ㄔ捇驕y量同步脈沖(時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖及發(fā)射基準(zhǔn)脈沖總稱)信號(hào)，其特點(diǎn)是電路原理與結(jié)構(gòu)簡單、通話與測量同步脈沖分別在相應(yīng)的“通話”與“測量”工作狀態(tài)下單獨(dú)出現(xiàn)而互不影響，測量過程中異地兩機(jī)間語言交流需下次通話時(shí)間約定或借助另一通訊工具。圖3中(b)圖為第二種結(jié)構(gòu)電路形式，它是采用頻域分離與合成原理，調(diào)頻通訊傳輸?shù)耐ㄔ捙c測量同步脈沖信號(hào)經(jīng)高、低通濾波器與求和放大器頻域分離與合成，也即采用對調(diào)頻電臺(tái)的輸出音頻帶寬作適當(dāng)拓寬后分為傳輸語音的下半帶寬和傳輸測量同步脈沖的上半帶寬，信號(hào)傳送前后分別濾波分選、達(dá)到分離兩類不同用途信號(hào)的目的。不再需要設(shè)置“通話”與“測量”兩種工作狀態(tài)開關(guān)。其特點(diǎn)是電路原理與結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、通話與測量同步脈沖同時(shí)傳輸對濾波器的選擇性要求較高、實(shí)施丈量過程中異地兩機(jī)間協(xié)調(diào)便捷。如圖4所示，為本發(fā)明地埋電纜丈量裝置在“通話”與“測量”工作狀態(tài)分置情況的“測量”狀態(tài)下，時(shí)間測量脈沖關(guān)系。結(jié)合圖2中所標(biāo)A到J點(diǎn)，該地埋電纜丈量裝置的工作原理可敘述為地埋電纜丈量裝置按圖1連接好，通電進(jìn)入“測量”狀態(tài)后，現(xiàn)場機(jī)的晶體振蕩器產(chǎn)生高頻信號(hào)送控制測量電路CPU，經(jīng)整形產(chǎn)生采樣計(jì)數(shù)所需的高頻脈沖、經(jīng)整形分頻產(chǎn)生低頻周期為Tr的時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖，同步基準(zhǔn)脈沖除作為時(shí)間計(jì)數(shù)起始脈沖外經(jīng)信號(hào)分類處理電路送調(diào)頻對講電臺(tái)，由天線1向空中發(fā)射出去，圖2中A、B兩點(diǎn)相應(yīng)波形見圖4(a)；端頭機(jī)由其天線3與調(diào)頻對講電臺(tái)接收到的同步基準(zhǔn)脈沖經(jīng)信號(hào)分類處理電路送控制電路，圖2中C、D兩點(diǎn)相應(yīng)波形見圖4(b)，控制電路由接收的時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖觸發(fā)產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖，控制功率源電路和測量發(fā)射電路經(jīng)被測電纜發(fā)射電磁波測量信號(hào)，同時(shí)經(jīng)信號(hào)分類處理電路、調(diào)頻對講電臺(tái)與天線3向現(xiàn)場機(jī)回送其接收后整形的同步基準(zhǔn)脈沖和產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖信號(hào)，圖2中E點(diǎn)相應(yīng)波形見圖4(c)，圖2中F、G兩點(diǎn)相應(yīng)波形見圖4(d)；現(xiàn)場機(jī)經(jīng)天線1與調(diào)頻對講電臺(tái)接收端頭機(jī)回送的同步基準(zhǔn)脈沖和發(fā)射基準(zhǔn)脈沖信號(hào)，再經(jīng)信號(hào)分類處理電路送控制測量電路CPU，圖2中H、I兩點(diǎn)相應(yīng)波形見圖 4(e)；現(xiàn)場機(jī)經(jīng)天線2及測量接收電路在地面電纜路徑某一點(diǎn)M上接收被測電纜金屬管線輻射的電磁波測量信號(hào)送控制測量電路，圖2中J點(diǎn)相應(yīng)波形見圖4(f) ；CPU自動(dòng)進(jìn)行各種時(shí)間差測量、采樣信號(hào)分析與誤差補(bǔ)償，最終送液晶顯示器輸出圖1所示被測電纜端頭K到現(xiàn)場機(jī)所處M點(diǎn)間鋪設(shè)的實(shí)際長度L數(shù)據(jù)，經(jīng)操作鍵盤控制可將測得的信號(hào)波形和計(jì)算數(shù)據(jù)送存貯器保存，或?qū)⒈４嬖诖尜A器中的信號(hào)波形和計(jì)算數(shù)據(jù)經(jīng)通信口打印或調(diào)用。信號(hào)分類處理電路采用結(jié)構(gòu)二時(shí)圖2中B、C、G、H四點(diǎn)相應(yīng)波形與圖4中不同于其混入了通話音頻信號(hào)波形，采用結(jié)構(gòu)一的“通話”狀態(tài)時(shí)該四點(diǎn)相應(yīng)波形僅有對講通話音頻信號(hào)波形。丈量計(jì)算原理設(shè)處于被測電纜埋設(shè)路徑任一點(diǎn)M上的現(xiàn)場機(jī)誤差補(bǔ)償后，測得其產(chǎn)生的同步基準(zhǔn)脈沖到接收端頭機(jī)回送的同步基準(zhǔn)脈沖的時(shí)間差為At1、到接收端頭機(jī)回送的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖的時(shí)間差為、到接收被測電纜管線輻射電磁波信號(hào)的時(shí)間差為At3，電磁波在該電纜介質(zhì)中的傳輸速度為v，測定時(shí)間關(guān)系如圖4所示，則現(xiàn)場機(jī)測得同步基準(zhǔn)脈沖到發(fā)射基準(zhǔn)脈沖的時(shí)間差與所測電纜端頭機(jī)所接端頭到現(xiàn)場機(jī)處的電纜實(shí)際長度L的計(jì)算公式如下At0 = At1/2+(At2-At1) = At2-Δ t/2................................. (1)L= ( Δ t3- Δ t0) ν = (At3+Δ\J2~ Δ t2) ν ................................. (2)。
權(quán)利要求
1.一種地埋電纜任意段鋪設(shè)長度的丈量方法，其特征在于，包括下述步驟(1)將端頭機(jī)測量輸出端子與被測電纜某一端頭K的芯線相連接，端頭機(jī)接地端子與被測電纜系統(tǒng)地相連接，端頭機(jī)的調(diào)頻對講電臺(tái)天線架設(shè)到地面便于通訊位置，將供電端口接入220V市電；(2)打開端頭機(jī)電源開關(guān)使其處于待機(jī)工作狀態(tài)，其中的信號(hào)分類處理電路工作狀態(tài)首先處于“通話”狀態(tài)，按現(xiàn)場機(jī)通知再轉(zhuǎn)入“測量”狀態(tài)；(3)將現(xiàn)場機(jī)沿著被測電纜的埋設(shè)方向移動(dòng)至任意一點(diǎn)M上方地面，打開現(xiàn)場機(jī)電源開關(guān)，檢查調(diào)整現(xiàn)場機(jī)的調(diào)頻對講電臺(tái)，使現(xiàn)場機(jī)的分類處理電路工作狀態(tài)開關(guān)處于“通話”狀態(tài)，首先與端頭機(jī)值守人員對話正常后，通知其一起轉(zhuǎn)入“測量”狀態(tài)，由現(xiàn)場機(jī)操作鍵控制開始測量，現(xiàn)場機(jī)產(chǎn)生的時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖按周期Tr重復(fù)啟動(dòng)各路時(shí)間差計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，同時(shí)經(jīng)現(xiàn)場機(jī)調(diào)頻對講電臺(tái)及天線1向端頭機(jī)發(fā)送時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖；端頭機(jī)由端頭機(jī)的天線和調(diào)頻對講電臺(tái)接收到同步基準(zhǔn)脈沖后，觸發(fā)產(chǎn)生電磁波測量信號(hào)經(jīng)被測電纜發(fā)射出去，同時(shí)經(jīng)端頭機(jī)的調(diào)頻對講電臺(tái)和天線向現(xiàn)場機(jī)回送其接收后整形的同步基準(zhǔn)脈沖和產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖信號(hào)；現(xiàn)場機(jī)經(jīng)現(xiàn)場機(jī)的天線和調(diào)頻對講電臺(tái)接收端頭機(jī)回送的同步基準(zhǔn)脈沖和發(fā)射基準(zhǔn)脈沖信號(hào)后分別終止其相應(yīng)時(shí)間差計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，在地面電纜路徑某一點(diǎn)M上，經(jīng)現(xiàn)場機(jī)的另一天線和現(xiàn)場機(jī)測量接收電路接收被測電纜金屬管線輻射的電磁波測量信號(hào)終止其時(shí)間差計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，并自動(dòng)讀取各種時(shí)間差測量值與信號(hào)波形采樣值，進(jìn)行信號(hào)分析、各種誤差補(bǔ)償與測量計(jì)算與數(shù)據(jù)保存，經(jīng)顯示器輸出被測電纜某一端頭K到被測電纜的埋設(shè)方向任意一點(diǎn)M間實(shí)際鋪設(shè)電纜長度L的數(shù)據(jù)；(4)采用步驟(1) C3)方法測得現(xiàn)場機(jī)沿著被測電纜的埋設(shè)方向移動(dòng)至任意另一點(diǎn) N距端頭K的埋設(shè)電纜實(shí)際長度L’，將測得兩個(gè)點(diǎn)的埋設(shè)電纜長度求差即得到被測電纜的埋設(shè)方向上任意兩點(diǎn)M、N間的埋設(shè)電纜的長度。
2.—種地埋電纜任意段鋪設(shè)長度的丈量裝置，其特征在于，采用權(quán)利要求1所述的方法，包括與被測電纜某一端頭K的芯線相連接端頭機(jī)、沿著被測電纜的埋設(shè)方向移動(dòng)至任意一點(diǎn)M上方地面的現(xiàn)場機(jī)，現(xiàn)場機(jī)包括晶體振蕩器產(chǎn)生高頻信號(hào)送控制測量電路CPU，經(jīng)整形產(chǎn)生采樣計(jì)數(shù)所需的高頻脈沖、經(jīng)整形分頻產(chǎn)生低頻周期為Tr的時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖， 經(jīng)第一信號(hào)分類處理電路送第一調(diào)頻對講電臺(tái)，由第一天線發(fā)射；端頭機(jī)包括第三天線與第二調(diào)頻對講電臺(tái)接收現(xiàn)場機(jī)發(fā)射的同步基準(zhǔn)脈沖，經(jīng)第二信號(hào)分類處理電路送控制電路，控制電路由接收的同步基準(zhǔn)脈沖觸發(fā)產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖， 控制功率源電路和測量發(fā)射電路經(jīng)被測電纜端頭K發(fā)射電磁波測量信號(hào)，同時(shí)經(jīng)第二信號(hào)分類處理電路、第二調(diào)頻對講電臺(tái)與第三天線向現(xiàn)場機(jī)回送其接收后整形的同步基準(zhǔn)脈沖和觸發(fā)產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖；現(xiàn)場機(jī)經(jīng)第一天線與第一調(diào)頻對講電臺(tái)接收端頭機(jī)回送的同步基準(zhǔn)脈沖和發(fā)射基準(zhǔn)脈沖，再經(jīng)第一信號(hào)分類處理電路送控制測量電路CPU，現(xiàn)場機(jī)經(jīng)第二天線及測量接收電路接收被測電纜輻射的電磁波測量信號(hào)，送控制測量電路CPU，CPU進(jìn)行各時(shí)間差測量、采樣信號(hào)分析與誤差補(bǔ)償，最終送液顯示器輸出被測電纜端頭K到現(xiàn)場機(jī)所處M點(diǎn)間鋪設(shè)的實(shí)際長度L數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的地埋電纜任意段鋪設(shè)長度的丈量裝置，其特征在于，所述現(xiàn)場機(jī)包括存貯器和通信口，經(jīng)操作鍵盤控制，存貯器用于保存測得的信號(hào)波形和計(jì)算數(shù)據(jù)，通信口用于將保存在存貯器中的信號(hào)波形和計(jì)算數(shù)據(jù)打印或調(diào)用。
4.如權(quán)利要求2所述的地埋電纜任意段鋪設(shè)長度的丈量裝置，其特征在于，所述第一、 第二信號(hào)分類處理電路為時(shí)域分離與合成電路，其中的“通話”與“測量”兩種工作狀態(tài)由二選一雙向模擬開關(guān)控制切換調(diào)頻通訊傳輸?shù)耐ㄔ捇驕y量同步脈沖信號(hào)。
5.如權(quán)利要求2所述的地埋電纜任意段鋪設(shè)長度的丈量裝置，其特征在于，所述第一、 第二信號(hào)分類處理電路為頻域分離與合成電路，調(diào)頻通訊傳輸?shù)耐ㄔ捙c測量同步脈沖信號(hào)經(jīng)高、低通濾波器與求和放大器頻域分離與合成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地埋電纜任意段鋪設(shè)長度的丈量方法及裝置，其特征在于，先將端頭機(jī)的輸出端子與被測電纜某一端頭芯線連接并架設(shè)調(diào)頻電臺(tái)天線到地面便于通訊，現(xiàn)場機(jī)在地面沿被測電纜埋設(shè)方向移動(dòng)至任一點(diǎn)上，加電開機(jī)后語音異地協(xié)調(diào)開始測量，現(xiàn)場機(jī)采用通過自由空間調(diào)頻波向異地端頭機(jī)發(fā)送時(shí)間同步基準(zhǔn)脈沖、接收端頭機(jī)回送的同步基準(zhǔn)脈沖和其觸發(fā)產(chǎn)生的發(fā)射基準(zhǔn)脈沖，進(jìn)而異地確定端頭機(jī)的發(fā)射時(shí)刻基點(diǎn)，通過天線2接收端頭機(jī)經(jīng)被測電纜管線輻射的電磁波信號(hào)，進(jìn)而確定電磁波由被測電纜某一端頭傳到現(xiàn)場機(jī)所處點(diǎn)的時(shí)間差，結(jié)合電磁波在該電纜介質(zhì)中的傳輸速度、誤差因素分析補(bǔ)償，顯示給出所丈量段地埋電纜的實(shí)際鋪設(shè)長度。
文檔編號(hào)G01B15/00GK102538725SQ20111045551
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者薛英民, 許東, 韓伯鋒 申請人:西安四方機(jī)電有限責(zé)任公司